JP2760727B2 - コンバインの刈取前処理装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、刈取装置が、走行機体
に対して昇降操作自在に支持された刈取フレームの前端
部に設けられ、その刈取フレームに、前記刈取装置で刈
り取られた穀稈を機体後方側の脱穀装置に向けて搬送す
る搬送装置が設けられているとともに、 前記刈取フレー
ムには、前記刈取装置の後方側で、前記走行機体の前方
側に位置させた補助刈取装置が、その刈取フレームの下
側空間で前記刈取装置に対する相対高さを変更自在に設
けられ、前記補助刈取装置の昇降用アクチュエータの作
動を制御する制御手段と、前記刈取装置の前記走行機体
に対する相対高さを検出する第１高さ検出手段と、前記
補助刈取装置の前記刈取装置に対する相対高さを検出す
る第２高さ検出手段とが設けられ、前記制御手段は、前
記第１，第２高さ検出手段の検出情報に基づいて、前記
補助刈取装置を目標高さに維持するように自動制御作動
を実行するように構成されたコンバインの刈取前処理装
置に関する。

【０００２】

【従来の技術】上記刈取前処理装置は、二段刈取作業、
つまり、植立穀稈の穂先部分のみを刈取装置にて刈り取
り、圃場に残った長い切り株を補助刈取装置にて短く刈
り取る作業を行うものであるが、従来、補助刈取装置を
目標高さに維持する高さ制御においては、例えば、補助
刈取装置を、走行機体に対して昇降操作自在に支持され
た刈取フレームに対して昇降操作自在に取り付けるとと
もに、走行機体に対する刈取フレームの高さ情報と刈取
フレームに対する補助刈取装置の高さ情報とによって補
助刈取装置の走行機体に対する高さを検出するように構
成し、この高さ検出情報に基づいて補助刈取装置を目標
高さに維持する、例えば、刈取装置側の刈り高さを、穀
稈の稈長や倒伏状況に応じて高低変化させても、補助刈
取装置側では切り株の高さがほぼ揃うように、対地高さ
が一定となるように目標を設定していた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記のように構成され
た従来のものでは、作業条件が所定の良好な範囲にある
限りでは、刈取装置での穂部側の刈り高さを適正に調節
しながらも、切り株の高さをほぼ一定に維持して良好な
刈取作業を行えるものである。しかしながら、作業条件
が大きく変化したような状況、例えば、コンバインが畦
から圃場に進入する場合には、圃場の方が畦より低いの
で走行機体が前方側に大きく傾斜するが、この状態で
は、刈取装置を上昇させて穂部側の刈取を行うことをで
きても、補助刈取装置が地面に突入してしまうような不
都合を招くことがある。 つまり、上記従来技術によれ
ば、補助刈取装置の高さ制御は走行機体を基準にして対
地高さの目標を設定しているので、走行機体が前方側に
傾斜して刈取装置を上昇させても、補助刈取装置側では
走行機体基準で地面の位置を判断し、実際に地面に接近
しても補助刈取装置の高さ制御については何らの制御も
行われない。そのため、補助刈取装置が走行機体に対し
て下降している場合等には補助刈取装置が地面に突っ込
んで装置を損傷させるおそれがあった。 このような不都
合を回避するには、補助刈取装置側での異常接近を検出
する接地センサーを設けることが考えられるが、そうす
ると、補助刈取装置の高さ検出のために、前述の高さ制
御とは別の高さ検出手段ならびに制御手段が必要となる
ことに加え、接地センサーは、走行地面が軟弱である場
合や、雑草類の絡みつきなどで誤動作するなどの問題も
ある。

【０００４】本発明は、上記実情に鑑みてなされたもの
であって、その目的は、上記従来技術の欠点を解消すべ
く、走行機体が前方側に傾斜した場合における補助刈取
装置の地面への突っ込みを有効に回避させることにあ
る。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明によるコンバイン
の刈取前処理装置の特徴構成は、刈取装置が、走行機体
に対して昇降操作自在に支持された刈取フレームの前端
部に設けられ、その刈取フレームに、前記刈取装置で刈
り取られた穀稈を機体後方側の脱穀装置に向けて搬送す
る搬送装置が設けられているとともに、 前記刈取フレー
ムには、前記刈取装置の後方側で、前記走行機体の前方
側に位置させた補助刈取装置が、その刈取フレームの下
側空間で前記刈取装置に対する 相対高さを変更自在に設
けられ、前記補助刈取装置の昇降用アクチュエータの作
動を制御する制御手段と、前記刈取装置の前記走行機体
に対する相対高さを検出する第１高さ検出手段と、前記
補助刈取装置の前記刈取装置に対する相対高さを検出す
る第２高さ検出手段とが設けられ、前記制御手段は、前
記第１，第２高さ検出手段の検出情報に基づいて、前記
補助刈取装置を目標高さに維持するように自動制御作動
を実行するように構成されたコンバインの刈取前処理装
置において、前記走行機体の前方側への傾斜角を検出す
る傾斜角検出手段が設けられ、前記制御手段は、前記傾
斜角検出手段の情報に基づいて前記走行機体が設定角度
以上前方側へ傾斜した場合には、前記補助刈取装置を前
記自動制御に優先して上昇させるように構成されている
点にある。

【０００６】

【作用】本発明の特徴構成によれば、例えば、刈取装置
が穀稈の穂部を刈取る為に、刈取フレームとともに上昇
する場合、或いは、穂部の刈取高さに合わせて昇降する
場合であっても、補助刈取装置がその動きに追従するこ
とはなく、第１高さ検出手段と第２高さ検出手段より算
出し、その算出した高さ情報に基づいて、補助刈取装置
を目標高さに維持するように、刈取装置に対して相対的
な動きをする。 このような補助刈取装置の基本的な高さ
制御を実行している場合に、傾斜角検出手段にて走行機
体が設定角度以上前方側に傾斜したことが検出される
と、昇降用アクチュエータが作動して補助刈取装置が上
昇される。

【０００７】

【発明の効果】従って、本発明の特徴構成によれば、走
行機体が設定角度以上前方側に傾斜した場合には補助刈
取装置が上昇されるので、従来のように、補助刈取装置
が地面に突っ込んで装置を損傷させるという不具合が解
消される。しかも、接地センサーを用いて補助刈取装置
の対地姿勢の限界を判断するのでなく、走行機体の姿勢
変化の検出から補助刈取装置の対地姿勢限界を判断する
よ うにしているので、対地センサーが不要であり、かつ
走行地面の硬軟や雑草の影響を受けにくい制御を行うこ
とができる。

【０００８】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。図４には全稈投入型コンバインが示され、そのコ
ンバインは、クローラ走行装置１を備えた走行機体２上
に脱穀装置３が搭載されると共に、その走行機体２の前
部に刈取前処理装置４が昇降自在に連結されることによ
って構成されている。前記脱穀装置３には、機体前後軸
芯周りに回転する扱胴５にて投入穀稈を扱き処理する扱
室６が備えられると共に、その扱室６の下方に、扱き処
理されてコンケーブ７から漏下する処理物から穀粒を選
別する選別部８が配設されている。

【０００９】前記刈取前処理装置４には、走行機体２に
対して昇降操作自在に支持された刈取フレーム１０が設
けられ、その刈取フレーム１０の前端部に、植立穀稈の
穂先部を掻き込む回転リール９と、植立穀稈を刈り取る
バリカン型の刈取装置１１とが設けられ、更に、その後
方に、刈り取られた穀稈を中央側に寄せ集めるオーガ１
２と、寄せ集められた穀稈を機体後部の脱穀装置３に向
けて搬送する搬送コンベア１３とが備えられている。

【００１０】前記刈取フレーム１０は、脱穀装置３の前
部に横軸芯Ｐ４周りに揺動自在に枢支され、その刈取フ
レーム１０の下部後部側に、油圧シリンダ１４の先端部
が連係され、その油圧シリンダ１４の基端部は走行機体
２の前部に連係されている。そして、その油圧シリンダ
１４の駆動に基づいて前記刈取フレーム１０が昇降さ
れ、その昇降によって前記刈取装置１１の高さが変更さ
れるようになっている。又、前記横軸芯Ｐ４周りにおけ
る刈取フレーム１０の揺動角度に応じて抵抗値が変化す
るポテンショメータからなる第２角度センサ２２が設け
られ、その抵抗値が電圧値に変換されて後述の制御装置
Ｈ（図１参照）に入力されている。従って、上記第２角
度センサ２２が、刈取フレーム１０の走行機体２に対す
る高さを検出する第２高さ検出手段に対応する。

【００１１】前記刈取フレーム１０の前記刈取装置１１
の設置位置よりも後方側には、補助刈取装置１６が、支
持アーム１５によって刈取フレーム１０に対して昇降操
作自在に取り付けられ、これにより、補助刈取装置１６
の刈取フレーム１０に対する高さが変更自在になってい
る。そして、その補助刈取装置１６は、脱穀装置３にお
ける脱穀処理効率を向上させるために前記刈取装置１１
の姿勢が植立穀稈の穂先部のみを刈り取ってそれを脱穀
装置３に投入する高刈姿勢に設定された場合に、刈取フ
レーム１０の下方に突出する作用姿勢となるように下降
され、これによって、穂先部のみを刈り取った後に圃場
に残る長い切り株が短く刈り取られるようになる。一
方、補助刈取装置１６は、上記作用姿勢にないときは、
通常、上方側の収納高さ位置に退避させるように上昇さ
れる。

【００１２】前記補助刈取装置１６の前記刈取フレーム
１０に対する取り付け構造について説明する。図３に示
すように、前記刈取フレーム１０の一部を構成する搬送
コンベア１３の底板に、ブラケット１７が取り付けら
れ、そのブラケット１７によって筒状支持フレーム１８
が回動自在に支持されている。その筒状支持フレーム１
８には、補助刈取装置１６を支持する支持フレーム１５
の一部を構成する左右一対の第１支持フレーム１５ａが
一体連結されており、その左右一対の第１支持フレーム
１５ａは、前記筒状支持フレーム１８の回動軸芯Ｐ１周
りに回動できるようになっている。更に、その左右一対
の第１支持フレーム１５ａの一部には、前記刈取フレー
ム１０側に上部基端部が連係された油圧シリンダ２０の
アーム先端部が連係されている。前記第１支持フレーム
１５ａ夫々の先端部には、刈幅全域にわたるパイプフレ
ーム１９が架設連設され、そのパイプフレーム１９の左
右両端には、夫々、前記支持フレーム１５の一部を構成
する左右一対の第２支持フレーム１５ｂが連結され、そ
の第２支持フレーム１５ｂ夫々の先端部にわたって前記
補助刈取装置１６が架設されている。

【００１３】上記構造において、前記刈取フレーム１０
に取り付けられた補助刈取装置１６は、前記油圧シリン
ダ２０の駆動によって、前記筒状支持フレーム１８の回
動軸芯Ｐ１周りに揺動駆動されて、前記刈取フレーム１
０に対して上下に昇降される。従って、前記油圧シリン
ダ２０が、前記補助刈取装置１６の昇降用アクチュエー
タに対応することになる。

【００１４】前記補助刈取装置１６が前記収納高さに上
昇された状態において、その補助刈取装置１６が前記オ
ーガ１２の後方下方側の空スペースに有効に格納される
ようにその前後傾斜姿勢を変化させるリンク機構Ｒが設
けられている。そのリンク機構Ｒは、図３に示すよう
に、先ず、補助刈取装置１６の左右支持部３４が、前記
第２支持フレーム１５ｂに夫々横軸芯Ｐ２周りに回動自
在に枢支されている。又、前記ブラケット１７に固定さ
れた連結部３５と、一方側の第１支持フレーム１５ａと
第２支持フレーム１５ｂとにわたって回動自在に架設支
持された回動ロッド３６に固定されたアーム３７との間
は、押引きロッド３８によって枢支連結されている。
又、第２支持フレーム１５ｂの横側部において回動ロッ
ド３６と一体回動するアーム３９と、補助刈取装置１６
の左右支持部３４の支点後部側箇所とは、連係部材４０
によって連動連結されている。従って、上記補助刈取装
置１６の左右支持部３４、連係部材４０、回動ロッド３
６、押引きロッド３８、及び、各アーム３７，３９によ
って、リンク機構Ｒが構成される。

【００１５】上記リンク機構Ｒによると、補助刈取装置
１６の相対上昇に伴い、前記昇降揺動支点Ｐ１とリンク
機構Ｒの基端側枢支点Ｐ３の偏りに起因して、補助刈取
装置１６の前後傾斜姿勢が相対的に下降し、補助刈取装
置１６は、オーガ１２の後方下方側の空きスペースに有
効に格納されることとなり、刈取フレーム１０の下方に
出っ張ることなく収納されるようになる（図３中の仮想
線参照）。

【００１６】又、前記補助刈取装置１６を、前記収納高
さに上昇させた状態で機械的に保持するためのロック機
構が設けられている。図３に示すように、手動操作式の
ロックレバー３２が、前記搬送コンベア１３の側板に横
軸芯Ｐ５周りに回動できる状態で取り付けられ、そのロ
ックレバー３２の上記横軸芯Ｐ５よりも下方の先端部が
鉤型形状に形成されている。一方、前記第１支持フレー
ム１５ａの上部側に突設した支持板３３に、横棒３３ａ
が取り付けられており、前記ロックレバー３２が横軸芯
Ｐ５周りに後方側に回動操作されたときに、その先端部
の鉤型形状部分が前方側に移動して前記横棒３３ａに係
合するようになっている。尚、上記係合位置にロックレ
バー３２が操作されたことを検出するために、マイクロ
スイッチ式のロックスイッチ３１がロックレバー３２に
接当するように設けられ、又、ロックレバー３２の上部
には、握り部３２ａが設けられている。

【００１７】図３に示すように、前記筒状支持フレーム
１８の回動軸芯Ｐ１の近傍には、その軸芯Ｐ１周りに昇
降揺動する第１支持フレーム１５ａの揺動角を検出する
第１角度センサ２３が設けられている。その第１角度セ
ンサ２３は、具体的には、第１支持フレーム１５ａと連
係するようにその第１支持フレーム１５ａとリンク連係
された入力軸２３ａを備え、且つ、前記ブラケット１７
に基部が取り付けられたロータリポテンショメータにて
構成されている。以上より、上記第１角度センサ２３
が、補助刈取装置１６の刈取フレーム１０に対する高さ
を検出する第１高さ検出手段に対応する。従って、上記
第１角度センサ２３と前記第２角度センサ２２とによっ
て、補助刈取装置１６の走行機体２に対する高さを検出
する高さ検出手段が構成されることになる。

【００１８】又、走行機体２から前方に突設されたブラ
ケット３０の先端に、補助刈取装置１６が走行機体２に
対する下限位置に達したことを検出するリミットスイッ
チ２４が取り付けられている。一方、支持アーム１５に
は、リミットスイッチ２４と接当する接当板２９が取り
付けられている。

【００１９】次に、前記刈取装置１１及び補助刈取装置
１６の昇降を制御する構成について説明すれば、図１に
示すように、マイクロコンピュータ利用の制御装置Ｈが
設けられ、その制御装置Ｈに、刈取装置１１の昇降を指
令する手動式の第１昇降スイッチ２７、補助刈取装置１
６の昇降を指令する手動式の第２昇降スイッチ２８、前
記第１角度センサ２３、前記第２角度センサ２２、前記
ロックスイッチ３１、前記リミットスイッチ２４、及
び、走行機体２の前方側への傾斜角を検出する傾斜角検
出手段としの傾斜センサ４１からの各信号が入力されて
いる。又、補助刈取装置１６の昇降制御モードを自動昇
降モードと昇降停止モードとに切り換える手動式のオー
トスイッチ２６からの信号が入力されている。又、図示
しないが、エンジン出力の前記刈取前処理装置４への伝
達を入り切りするための手動式の刈取クラッチが設けら
れ、その刈取クラッチの入り切り状態を検出する刈取ク
ラッチスイッチ２５からの信号も制御装置Ｈに入力され
ている。又、制御装置Ｈからは、前記両油圧シリンダ１
４，２０、及び、警報手段としての警報ランプ２１に対
する駆動信号が出力されている。

【００２０】前記制御装置Ｈを利用して、前記補助刈取
装置１６の昇降用アクチュエータとしての油圧シリンダ
２０の作動を制御する制御手段１００が構成されてい
る。そして、その制御手段１００は、前記オートスイッ
チ２６によって自動昇降モードが指示されている場合に
は、前記第１角度センサ２３及び前記第２角度センサ２
２の検出情報に基づいて前記補助刈取装置１６を走行機
体２に対して目標高さに維持する制御作動を実行すると
ともに、前記傾斜センサ４１の情報に基づいて走行機体
２が設定角度（例えば５度）以上前方側へ傾斜した場合
には、前記補助刈取装置１６を前記上方側の収納高さに
上昇させるように構成されている。尚、制御装置Ｈは、
前記オートスイッチ２６によって昇降停止モードが指示
されたときには、補助刈取装置１６を収納高さに上昇さ
せる。

【００２１】次に、図２に示すフローチャートに基づい
て、前記制御装置Ｈによる昇降制御作動について説明す
る。先ず、刈取クラッチスイッチ２５がＯＮしているか
否かを調べ、それがＯＮしていれば更にオートスイッチ
２６の状態を調べる。オートスイッチ２６がＯＮ状態つ
まり自動昇降モードに設定されていれば、ロックスイッ
チ３１の状態を調べ、それがＯＮ状態であれば、作業者
等にロックレバー３２の解除操作を促すために警報ラン
プ２１を作動させる。ロックスイッチ３１がＯＦＦであ
れば、収納フラグをＯＮした後、更に傾斜センサ４１に
て走行機体２の前方側への傾斜角が設定角度以上でない
ことを確認して、補助刈取装置１６を目標高さに維持す
る高さ自動制御を実行する。

【００２２】一方、上記自動昇降モードにおいて、走行
機体２の前方側への傾斜角が設定角度以上である場合に
は、補助刈取装置１６の高さを調べ、補助刈取装置１６
の高さが前記収納高さである場合には、収納フラグをＯ
ＦＦしてフローの始めに戻る。収納高さより下降してい
る場合には、更に、補助刈取装置１６の高さが収納高さ
の近傍であるかどうかを調べ、近傍であれば収納高さへ
上昇させ、近傍でなければ収納フラグがＯＮ状態である
ときのみ収納高さへ上昇させる。

【００２３】又、オートスイッチ２６がＯＦＦ状態つま
り昇降停止モードに設定されているときは、ロックスイ
ッチ３１の状態を調べ、それがＯＦＦ状態のときのみ、
作業者等にロックレバー３２のロック操作を促すために
警報ランプ２１を作動させる。尚、刈取クラッチスイッ
チ２５がＯＦＦ状態のとき、及び、上記ロックスイッチ
３１の状態判断後は、上記自動昇降モード時と同様に、
補助刈取装置１６の高さに応じた処理を行う。

【００２４】尚、上記述べた制御作動とは別の割り込み
処理によって、制御装置Ｈは、手動式の第２昇降スイッ
チ２８の指令状態を調べ、それに基づいて補助刈取装置
１６を上昇又は下降させるように前記油圧シリンダ２０
を作動させる。ここで、前記刈取フレーム１０の走行機
体２に対する昇降位置が所定高さを越えているとき、即
ち刈取装置１１の姿勢が高刈姿勢であるときのみ補助刈
取装置１６を下降させ、前記作用姿勢とする。又、前記
リミットスイッチ２４がＯＮしているときには補助刈取
装置１６は下降させない。

【００２５】〔別実施例〕 上記実施例では、補助刈取装置１６の昇降用アクチュエ
ータとして油圧シリンダ２０を作動させる場合を示した
が、昇降用アクチュエータとしては、油圧シリンダに限
らず、例えば電動モータ等でもよい。

【００２６】上記実施例では、高さ検出手段２２，２３
を構成する第１高さ検出手段２３及び第２高さ検出手段
２２を、ロータリポテンショメータにて構成したものを
示したが、これに限るものではない。

【００２７】上記実施例では、傾斜角検出手段４１を傾
斜センサにて構成したものを例示したが、これに限るも
のではない。又、制御の判断基準となる設定角度は実施
例の値（５度）以外に適宜変更設定できる。

【００２８】上記実施例では、走行機体２が設定角度以
上前方側に傾斜した場合に、補助刈取装置１６を上方側
の収納高さに上昇させるように構成したものを示した
が、必ずしも収納高さに上昇させる必要はなく、例え
ば、所定高さ上昇させるように構成したものでもよい。

【００２９】尚、特許請求の範囲の項に図面との対照を
便利にする為に符号を記すが、該記入により本発明は添
付図面の構成に限定されるものではない。

【図面の簡単な説明】

【図１】制御構成のブロック図

【図２】制御作動のフローチャート

【図３】刈取前処理装置の要部側面図

【図４】コンバインの概略側面図

【符号の説明】

１１ 刈取装置 ２ 走行機体 １０ 刈取フレーム １６ 補助刈取装置 １４，２０ 昇降用アクチュエータ １００ 制御手段 ２２，２３ 高さ検出手段 ４１ 傾斜角検出手段 ２３ 第１高さ検出手段 ２２ 第２高さ検出手段

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 実開 平４−33312（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭57−4915（ＪＰ，Ｕ) 特公 昭63−32408（ＪＰ，Ｂ２) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) A01D 34/00 - 69/00

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 刈取装置（１１）が、走行機体（２）に
   対して昇降操作自在に支持された刈取フレーム（１０）
   の前端部に設けられ、その刈取フレーム（１０）に、前
   記刈取装置（１１）で刈り取られた穀稈を機体後方側の
   脱穀装置（３）に向けて搬送する搬送装置（１３）が設
   けられているとともに、 前記刈取フレーム（１０）には、前記刈取装置（１１）
   の後方側で、前記走行機体（２）の前方側に位置させた
   補助刈取装置（１６）が、その刈取フレーム（１０）の
   下側空間で前記刈取装置（１１）に対する相対高さを変
   更自在に設けられ、 前記補助刈取装置（１６）の昇降用アクチュエータ（２
   ０）の作動を制御する制御手段（１００）と、前記刈取
   装置（１１）の前記走行機体（２）に対する相対高さを
   検出する第１高さ検出手段（２２）と、前記補助刈取装
   置（１６）の前記刈取装置（１１）に対する相対高さを
   検出する第２高さ検出手段（２３）とが設けられ、 前記制御手段（１００）は、前記第１，第２高さ検出手
   段（２２，２３）の検出情報に基づいて、前記補助刈取
   装置（１６）を目標高さに維持するように自動制御作動
   を実行するように構成されたコンバインの刈取前処理装
   置であって、 前記走行機体（２）の前方側への傾斜角を検出する傾斜
   角検出手段（４１）が設けられ、 前記制御手段（１００）は、前記傾斜角検出手段（４
   １）の情報に基づいて前記走行機体（２）が設定角度以
   上前方側へ傾斜した場合には、前記補助刈取装置（１
   ６）を前記自動制御に優先して上昇させるように構成さ
   れているコンバインの刈取前処理装置。